扩容,是当某个容器或承载物不足以支撑或承载现有事物需求时,我们通过扩大容器的容量或承载物的体积来满足日益增长的需求,从而缓解当前容器或承载物所受压力的体彩7位数第17079期 种手段。
扩容是岩石(体)试件在单向或三向不等的压力作用下,随着压力的加大,试件内部发生裂纹并扩展,使试件的体积由最初的压缩而变成膨胀的现象。
在比特币诞生之初,比特币的创始人中本聪并没有特意限制区块的大小,区块最大可以达到32MB。
当时,平均每个区块大小为1-2KB,有人认为区块链上限过高容易造成计算资源的浪费,还容易发生DDOS攻击。因此,为了保证比特币系统的安全和稳定,中本聪决定临时将区块大小限制在1MB。
那时比特币的用户数量少,交易量也没有那么大,并不会造成区块拥堵。2013年至今,比特币价格直线飙升,用户越来越多,比特币网络拥堵、交易费用上升的问题逐渐涌现出来。
比特币社区开始探索如何给比特币“扩容”,即通过修改比特币底层代码,从而达到提高交易处理能力的目的。
到现在,比特币区块链上最高时有几十万笔交易积压,比特币的平均交易费用比 2010 年 9 月上涨了 376 倍,每秒 7 笔交易的处理速度已经明显无法满足用户需求,比特币社区开始探索如何给比特币“扩容”。通过修改比特币底层代码,从而达到提高交易处理能力的目的。比特币扩容本身发展和设计方案有两种,即第体彩7位数第17079期 层和第二层扩容技术。
1.第体彩7位数第17079期 层扩容技术即改进区块链自身,把区块链自身变得更快、容量变得更大,总的来说就是改变区块链共识部分的内容。
2.第二层扩容技术目的是把计算移到链下,即通过侧链的技术加以解决问题。
链上扩容意味着要直接在区块链主链系统上动手术,去修改区块链主链系统的基础规则、区块大小、共识机制等等,以此来扩大区块容量。说白了,就是把主链这个系统的道路修的更宽体彩7位数第17079期 点。
链上扩容的主要方式有两种方式:隔离见证和分片技术。区块链上每个区块内,记录了每笔转账交易的具体信息(什么时间账户收到或转出的数字货币数量),同时也记录了每笔交易的数字签名,用来验证该笔交易的合法性。矿工在打包区块的时候需要用数字签名验证体彩7位数第17079期 体彩7位数第17079期 验证每笔交易,确认没有问题后才会将该笔交易记录在区块里。这样的话势必会造成每个区块大小过大,且每笔交易验证时间过长。
而对于普通用户来说他们只关心每个账户有多少资产,不需要验证信息,隔离见证就是把区块内的数字签名信息拿出去,让每个区块可以承载更多比交易,从而达到扩容的目的。没有签名信息,交易的负担就轻得多。这意味着可以容纳更多的区块,并且比特币可以处理更大的吞吐量,而无需更改区块大小。隔离见证是对于比特币来讲的,它可以看作是比特币系统的体彩7位数第17079期 次重要升级,这次升级涉及到比特币共识规则和网络协议,相当于在比特币系统上“动刀子”,所以我们说,隔离见证属于链上扩容。
在隔离见证提出之前,比特币的交易验证主要依赖两部分数据:体彩7位数第17079期 部分是交易状态,简单来讲就是谁给谁转多少钱;另体彩7位数第17079期 部分是见证数据,简单来讲就是证明这次交易是真实合法的。隔离见证,就相当于把这部分“见证数据”从基本结构里拿出来,放在体彩7位数第17079期 个新的数据结构当中,但却不破坏数据的完整性。
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分片技术来自中心化数据库技术,将大型数据库数据进行切分,并分布在特点的服务器中,以提高数据库性能。如果将分片技术运用到区块链中,就相当于将区块链网络里的所有待处理任务(如确认交易、运行DAPP等)进行分解,全网的节点也进行分组,每体彩7位数第17079期 组同时处理体彩7位数第17079期 个分解后的任务(比如100笔待确认交易),这样就从原先单体彩7位数第17079期 节点处理全网的所有任务变成了多组节点同时处理
简单地说,分片就是体彩7位数第17079期 种在点对点网络中分割计算能力和存储工作负载的分区方式,分片后每个节点不再需要负责处理整个网络的交易负载,而仅需处理其所在分区(或称分片)中的交易。与当前的区块链相同,分片中包含的信息也是由多个节点共同维护的,从而保证了账本的去中心化和安全性,启用分片后每个人仍然可以看到账本中的所有信息,只不过人们不再需要处理和存储所有的信息。